[发明专利]一种半导体激光器的仿真方法及计算机设备

说明书

本申请公开了一种半导体激光器的仿真方法及计算机设备，涉及激光器技术领域，为解决相关技术中的仿真方法不能够满足半导体激光器的实际设计需要的问题而发明。该半导体激光器包括激光发射源、第一反射镜、第二反射镜、输出透镜组以及光栅，仿真方法包括：S1、根据半导体激光器的几何参数，建立半导体激光器的几何模型。S2、将目标光学元件的几何模型划分成若干个单元，以形成仿真模型。S3、根据目标光学元件的目标参数和边界条件，以及激光发射源的目标参数，计算仿真模型中每个单元的温度和应变大小，以获取仿真模型的温度场以及应力场的分布。本申请可用于半导体激光器的多物理场仿真。

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，尤其涉及一种半导体激光器的仿真方法及计算机设备。

背景技术

在半导体激光器工作时，激光光束经过半导体激光器中的光学元件后，光学元件通常会产生一些状态的变化，这些状态的变化通常会对半导体激光器所输出的激光光束产生一些影响，因此，对半导体激光器中光学元件在工作时状态变化的研究具有十分重要的意义。

发明内容

本申请的实施例提供一种半导体激光器的仿真方法及计算机设备，用于解决相关技术中的仿真方法不能够满足半导体激光器的实际设计需要的问题。

为达到上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种半导体激光器的仿真方法，其中，所述半导体激光器包括激光发射源、第一反射镜、第二反射镜、输出透镜组以及光栅，所述激光发射源被配置为发射第一激光；第一反射镜被配置为将所述第一激光反射，以形成第二激光；所述第二反射镜被配置为将所述第二激光反射至所述半导体激光器的输出口，以形成第三激光；所述输出透镜组位于所述第三激光的光路上；所述光栅位于所述第一激光、所述第二激光的光路上，且相对所述第一激光的传播方向倾斜设置。

所述半导体激光器的仿真方法包括：S1、根据所述半导体激光器的几何参数，建立所述半导体激光器的几何模型。S2、将目标光学元件的几何模型划分成若干个单元，以形成仿真模型；其中，所述目标光学元件包括第一反射镜、所述第二反射镜、所述输出透镜组以及所述光栅中的至少一个。S3、根据所述目标光学元件的目标参数和边界条件，以及所述激光发射源的目标参数，计算所述仿真模型中每个所述单元的温度和应变大小，以获取所述仿真模型的温度场以及应力场的分布。

第二方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，用于执行第一方面中任一项所述半导体激光器的仿真方法。

本申请实施例中的半导体激光器的仿真方法及计算机设备，通过获取目标光学元件的仿真模型的温度场和热应变场，可以从温度场中得到半导体激光器在工作过程中，激光光束通过光学元件时由于光热效应对光学元件上温度分布的影响；从热应变场中可以得到，由于温度升高引起的热膨胀对光学元件的结构的影响。因此，可以更加准确地反应出半导体激光器的光学元件在工作时的状态变化，为半导体激光器的设计提供必要的理论依据，以满足半导体激光器的实际设计需要。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本申请一些实施例中的半导体激光器的示意图；

图1b为本申请一些实施例中光栅微结构的示意图；

图2为本申请一些实施例中输出透镜组中的凸透镜的结构示意图；

图3为本申请一些实施例中输出透镜组中的凹透镜的结构示意图；

图4所示为本申请一些实施例中输出透镜组中的柱面镜的结构示意图；

图5为本申请一些实施例中的半导体激光器的仿真方法的流程图；